微型机器人系统的组成原理

微型机械的研究以其潜在的广泛应用前景正在世界各国迅速展开.目前国内外有关研究大多集中在单元技术如微型驱动器的研制、微机械加工工艺研究等.随着这些单元技术的发展,有关微机械系统组成的研究就摆在了人们的面前,而最终要研制和开发出具有实用价值的微机械系统,首先就必须对这一问题进行深入、系统的研究.微型机器人是可编程通用微型机械或微动机械,作为一个完整的微机械系统,它基本上包含了现今有关微机械研究的各个领域,因此,通过分析微型机器人的特点,我们可以弄清微型     

历史

<正>1958年9月10日,美国物理学家基尔比发明了集成电路。集成电路是一种微型电子器件或部件,是采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连在一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,然后封装在一个管壳内,成为具有所需电路功能的微型结构。其中所有元件在结构上已组成一个整体,使电子元件向着微小型化、低功耗、智能化和和高可靠性方面迈进了一大步。在基尔比发明基于硅的集成电路的同     

微结构和尺寸约束下多晶硅微机械构件拉伸强度的尺寸效应

微型机电系统(MEMS)是面向21世纪的关键技术, 微型机械的设计与制造在很大程度上取决于材料问题的解决. 影响微型机械装置功能和可靠性的薄膜材料力学性能需要精确的评价. 利用电磁力驱动, 设计了一种微拉伸装置, 从而精确地测定了长度为100～660 μm, 宽度为20～200 μm, 厚度为 2.4 μm的多晶硅薄膜的力学性能. 结果表明, 测得的平均弹性模量为(164±1.2) GPa, 与理论计算值相当. 平均拉伸强度为(1.36±0.14) GPa, 其Weibull分布参量为10.4～11.7. 统计分析表明, 由于微结构和尺寸的约束使得多晶硅薄膜的拉伸强度表现出对微构件长度、表面积和体积的尺寸效应. 拉伸强度随表面积与体积之比值增加而增加, 这一比值可作为尺寸效应的控制参量. 测试数据解释了微构件力学性能参量的离散性, 并可用于多晶硅微机械的可靠性设计. 最后, 提出了应变设计准则, 允许应变为0.0057.     

作用非凡的微型武器

微型武器的登台亮相,开创了“小鱼吃大鱼”的全新格局,对未来战争将产生革命性的变化。微型武器是20世纪90年代才发展起来的又一类新概念武器,是借助于微米、纳米、微机电技术脱颖而出的光机电一体化的高科技结晶。尽管微型武器问世的时间并不长,但发展极为迅速,尤其在微型飞行器、微型(军用)机器人、微型侦察传感器等领域里更是锋芒毕露,跃跃欲试。     

面向靶向医疗的微纳米机器人

微纳米机器人指的是尺度在微纳米级别(几纳米至几百微米)的微型机器人，其能够将磁能、光能、声能或其他形式的能量转化为机械运动，具备能完成更高效、更精确局部诊断和靶向治疗的潜在功能，在生物医学领域有广阔的应用前景。文章详细介绍了微纳米机器人的制备方法，阐述了相关驱动手段，总结了其在靶向医疗应用方面的研究进展，并讨论了其在活体应用时面临的挑战以及未来的发展方向。     

医用微型机器人无损伤体内驱动方法

提出了一种医用微型机器人的无损伤体内驱动方法。它的原理是：巧妙地利用人体内腔中的粘液作介质，利用运动过程中驱动器产生的动压效应使微型机器人悬浮在内腔中，同时利用粘液在运动过程中形成的摩擦牵引力，带动微型机器人前进。由于微型机器人在体内运行过程中，能与内腔壁之间形成动压粘液润滑膜，此膜能避免微型机器人与内腔壁之间发生直接接触，因此微型机器人在体内运动时不会给内腔有机组织造成损伤，从而可减轻或消除微型     

微小卫星技术的发展

随着微电子技术的发展,特别是近年来以微型机电系统(micro electronics & mechanics system,MEMS)和微型光机电系统(micro optical electronics&mechanics system,MOEMS)为代表的微米纳米技术的发展,使得微型卫星、纳型卫星甚至皮型卫星的实现成为可能.微型卫星、纳型卫星甚至皮型卫星的研究已成为航天技术研究的热点.     

编读互动

智慧产品,因"小"而美,未来世界,因"微"而变!21世纪,地球面临着人口膨胀、资源枯竭、能源成本不断攀升等危机的重重"挑战"。微纳制造妙手回春,正一一抚平这些地球的"创伤",还我们一个更高科技、更省能节力,更品质优良的"微型化"的新世界。微纳制造业自其诞生之初,一直被人们认为在解决地球危机中大有用武之地。微纳制造业也是一个资金、资源、知识高度密集型的产业。如今,微型卫星、微纳米材料、微机电系统、佩载式医疗等     

未来的家用微型机器人

随着微型电脑技术的发展,西方童话中描述的可听人差遣的小精灵将成为现实。当前,世界上微型机器人技术在工业领域已得到广泛应用,但从体积微小这一特征来说,微型机器人在人们的日常生活中也将发挥越来越大的作用。由此,科学家们目前更着眼于研究如何将社会服务性机器人和微型机械巧妙结合,开发出应用于日常生活服务的产品。下面是几种正在开发的家用微型机器人新技术。     

微机电器

微机电器是一个新兴的、多学科交叉的高科技领域，它涉及电子、机械、材料、制造、信息与自动控制、物理、化学和生物等多种学科，并集中了当今科学技术的许多尖端成果。这一领域的特点是集微型机械、微型传感器、接口、通讯和电源等技术于一体的微型电器。微机电器的发展概况微机电器约有刀年的发展历史，但真正取得进展是近10多年的事，且随着半导体集成电路微细加工技术和超精密机械加工技术的发展而发展起来。1％2年第一个硅微型大压力传感器问世，其后开发出尺寸为如一5阳微米的齿轮、齿轮泵等微型机械。美国在微机电器领域研制开发较…